既有線站改信號開通方案研究

姚勝祥

姚勝祥:中鐵五局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 工程師 410205長沙

鐵路信號系統(tǒng)施工最關(guān)鍵的工序就是新舊設(shè)備倒替。在新舊設(shè)備倒替施工中，由于各個(gè)鐵路局及鐵路線的車行密度不同，停用既有信、聯(lián)、閉設(shè)備時(shí)間差別也很大，一般為2h至6h。要在如此短的時(shí)間內(nèi)完成對既有線新舊信號設(shè)備的更換，施工難度大，技術(shù)含量高;若采用一次性倒替開通，停用既有信號設(shè)備的封鎖時(shí)間長，投入的勞力多，必然會(huì)對車站的運(yùn)輸能力造成影響，同時(shí)也增加了工程成本。因此，研究一種改進(jìn)的開通方案以減少停用既有信號設(shè)備時(shí)間，從而將對運(yùn)輸影響的程度減少到最低就顯得非常有必要。

1 改進(jìn)開通方案概述

在以往的既有線站改信號施工中，都是按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)備安裝及配線，由于存在設(shè)備利舊，所以對新舊設(shè)備換裝處的設(shè)備配置和配線的正確性都沒辦法檢查，只有等到一次倒替開通時(shí)才將新設(shè)備及配線連上，往往會(huì)出現(xiàn)很多的設(shè)備及電路故障，有可能造成延遲開通，影響車站的基本運(yùn)輸能力，社會(huì)效益差。

本改進(jìn)開通方案的特點(diǎn)是將一次倒替開通當(dāng)天的新舊設(shè)備提前要“天窗”點(diǎn)進(jìn)行換裝試驗(yàn)，將站內(nèi)側(cè)線股道和專用線設(shè)備在最后一次倒替開通的當(dāng)天大封鎖點(diǎn)前停用，這樣既不會(huì)影響列車正常的運(yùn)行，也可以檢查新增設(shè)備配置、配線的正確性，從而可以保證每個(gè)站都能按時(shí)投入開通運(yùn)營，很好地解決了施工與運(yùn)輸?shù)拿堋?/p>

本改進(jìn)開通方案適用于既有站室外站場不動(dòng)或改動(dòng)很少的鐵路車站信號改造工程，以及區(qū)間新設(shè)自動(dòng)閉塞的信號升級改造工程。

2 施工方法

2.1 總體思路

此改進(jìn)開通方案的總體思路就是將最后一天大封鎖施工的工作按步驟分解，減少開通當(dāng)天的工作量和信、聯(lián)、閉停用時(shí)間，提前檢查設(shè)備配置及配線的正確性，從而可有效地減少對運(yùn)輸?shù)母蓴_。根據(jù)運(yùn)輸給點(diǎn)時(shí)間及工作量和準(zhǔn)備情況，總體站改開通分三步。

第一步:大封鎖前要施工“天窗”點(diǎn)。分上、下行:將室外新設(shè)軌道電路設(shè)備連至鋼軌，進(jìn)行軌道電路調(diào)試試驗(yàn);將新設(shè)配線連至利舊信號機(jī)進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn);將新設(shè)配線連至利舊轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn);將新設(shè)站間聯(lián)系電路連至既有區(qū)間設(shè)備，進(jìn)行結(jié)合電路和方向電路試驗(yàn);每一步試驗(yàn)完畢，恢復(fù)既有聯(lián)鎖設(shè)備使用。

這一步主要是檢查新設(shè)備配置、配線的正確性，為下一步施工順利完成奠定基礎(chǔ)，減少開通當(dāng)天因設(shè)備或配線錯(cuò)誤而出現(xiàn)的故障率，從而可確保站改在很短的時(shí)間內(nèi)開通啟用新設(shè)備，恢復(fù)正常的運(yùn)輸秩序。

第二步:大封鎖點(diǎn)前根據(jù)對行車影響情況分時(shí)間段停用站內(nèi)側(cè)線和專用線設(shè)備，對新設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試試驗(yàn)，不影響車站正線的正常行車組織。

這一步主要是在不影響車站正常運(yùn)輸?shù)那闆r下，將第三步的工作進(jìn)行分解，有效減少第三步的工作量，從而可以減少最后停用全站信號設(shè)備的時(shí)間，將對運(yùn)輸?shù)挠绊憸p小到最低程度。

第三步:最后要120 min的大封鎖點(diǎn)，停用全站信、聯(lián)、閉設(shè)備，進(jìn)行新舊設(shè)備倒替施工。

2.2 施工程序及工藝流程

對車站信號設(shè)備換裝開通的工作量進(jìn)行統(tǒng)籌分析，采用“分步換裝試驗(yàn)、一次倒替開通”的施工方法，具體的施工程序及工藝流程如下。

2.2.1 施工準(zhǔn)備

1．聯(lián)鎖模擬試驗(yàn)和設(shè)備單項(xiàng)試驗(yàn)。利用新型聯(lián)鎖模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，按照聯(lián)鎖表對室內(nèi)電路進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)，試驗(yàn)完畢且聯(lián)鎖關(guān)系正確后，進(jìn)行室外設(shè)備單項(xiàng)送電調(diào)試試驗(yàn)，確保新設(shè)備電路的聯(lián)鎖關(guān)系正確。

2．拆配線標(biāo)識(shí)。新、舊設(shè)備結(jié)合處是影響站改開通的關(guān)鍵點(diǎn)，所以在室內(nèi)結(jié)合電路拆配線處，室外利舊信號機(jī)、道岔設(shè)備處，對每一根拆配線都用不干膠銘牌和玻璃絲綁扎標(biāo)識(shí)，同時(shí)在該設(shè)備處配備拆配線表，便于操作人員施工和檢查人員進(jìn)行配線核對。

3．編制開通組織方案。站改開通組織方案是指導(dǎo)全體人員參與開通的技術(shù)保障文件，內(nèi)容必須含有項(xiàng)目情況介紹、開通組織機(jī)構(gòu)、停點(diǎn)范圍及停點(diǎn)時(shí)間、施工步驟及施工內(nèi)容、人員安排 (含個(gè)人負(fù)責(zé)項(xiàng)目內(nèi)容及儀器儀表工具材料等)、通信聯(lián)絡(luò)措施、安全保證措施、開通施工準(zhǔn)點(diǎn)保證措施、應(yīng)急預(yù)案措施、儀器儀表及材料、工具供應(yīng)措施、后勤管理措施、開通后人員值班安排以及施工注意事項(xiàng)等。每個(gè)小組發(fā)一份完整的開通組織方案，小組成員每人發(fā)一份個(gè)人施工項(xiàng)目安排，確保所有參與開通人員都能明白自己的工作內(nèi)容。

4．現(xiàn)場情況調(diào)查、熟悉。由于既有線站改信號開通的特殊性，對每一個(gè)站在開通前一天，要求所有參加開通的人員對自己所從事的項(xiàng)目任務(wù)對照開通組織方案進(jìn)行仔細(xì)核對，檢查工作項(xiàng)目是否正確、是否還有遺漏的內(nèi)容，以及對本人從事項(xiàng)目所需要的工具、材料進(jìn)行清理，確保開通當(dāng)天每個(gè)人對自己的工作做到心中有數(shù)。

5．準(zhǔn)備聯(lián)鎖試驗(yàn)用各種表格及竣工文件。

2.2.2 分步換裝試驗(yàn)施工

1．施工計(jì)劃申請。根據(jù)道岔、信號機(jī)和軌道電路相互間試驗(yàn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在提報(bào)施工“天窗”要點(diǎn)計(jì)劃時(shí)，根據(jù)對行車影響情況，按上行線和下行線分別停用站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)備，正線之間雙動(dòng)道岔申請30 min的垂直“天窗”點(diǎn) (停用全站信號聯(lián)鎖)，小站一般上、下行線分別要2h點(diǎn)，大站要5h點(diǎn)，然后區(qū)間結(jié)合電路試驗(yàn)單獨(dú)再要一個(gè)上、下行線“天窗”點(diǎn)。

2．換裝施工、試驗(yàn)方法。要施工“天窗”點(diǎn)，分步對室外新設(shè)軌道電路、利舊信號機(jī)和轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備進(jìn)行更換配線施工及調(diào)試試驗(yàn);將新設(shè)站間聯(lián)系電路連至既有自閉，進(jìn)行結(jié)合電路和方向電路試驗(yàn)等。在方法上采取上行線 (或下行線)分咽喉的軌道電路和信號機(jī)同步施工、另外一個(gè)咽喉的軌道電路和道岔設(shè)備同步施工的方法，這樣就不會(huì)對聯(lián)鎖試驗(yàn)造成相互影響，可節(jié)約施工“天窗”點(diǎn)的時(shí)間，從而減少對運(yùn)輸?shù)母蓴_。換裝施工和試驗(yàn)流程如圖1所示。

1)軌道電路換裝施工、試驗(yàn)方法。停點(diǎn)命令下達(dá)后，作業(yè)人員將既有軌道電路變壓器箱的箱體連接線從鋼軌上取掉，然后將新設(shè)扼流變壓器箱的箱體連接線連至鋼軌，配合室內(nèi)按軌道電路調(diào)整表進(jìn)行電壓、相位角、壓軌 (檢查和控制臺(tái)顯示、繼電器狀態(tài)是否一致)的調(diào)試試驗(yàn)，試驗(yàn)完畢且符合要求后，恢復(fù)既有軌道電路的調(diào)試試驗(yàn)。

圖1 換裝施工和試驗(yàn)流程

2)信號機(jī)換裝施工、試驗(yàn)方法。停點(diǎn)命令下達(dá)后，作業(yè)人員將利舊信號機(jī)至變壓器箱 (或終端電纜盒)的配線拆除，連至新設(shè)變壓器箱 (或終端電纜盒)進(jìn)行配線連接，配合室內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)燈及燈絲報(bào)警試驗(yàn) (檢查和控制臺(tái)顯示是否一致)、燈端電壓調(diào)整，試驗(yàn)完畢且符合要求后，恢復(fù)既有信號機(jī)的調(diào)試試驗(yàn)。

3)道岔設(shè)備換裝施工、試驗(yàn)方法。停點(diǎn)命令下達(dá)后，作業(yè)人員將利舊轉(zhuǎn)轍機(jī)至變壓器箱 (或終端電纜盒)的配線拆除，連至新設(shè)變壓器箱(或終端電纜盒)進(jìn)行配線連接，配合室內(nèi)進(jìn)行道岔操縱試驗(yàn)，核對道岔開向位置和控制臺(tái)顯示是否一致、繼電器狀態(tài)與道岔定反位是否一致;2 mm鎖閉、4 mm不鎖閉試驗(yàn);擠岔報(bào)警試驗(yàn);斷接點(diǎn)表示試驗(yàn)等，試驗(yàn)完畢且符合要求后，恢復(fù)既有道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的調(diào)試試驗(yàn)。

4)區(qū)間結(jié)合電路換裝施工、試驗(yàn)方法。停點(diǎn)命令下達(dá)后，作業(yè)人員按照拆配線表將既有聯(lián)鎖設(shè)備和既有區(qū)間結(jié)合電路的配線全部拆除，將新聯(lián)鎖設(shè)備和既有區(qū)間結(jié)合電路的配線連上，進(jìn)行方向電路試驗(yàn)、結(jié)合電路試驗(yàn)，試驗(yàn)完畢且符合要求后，恢復(fù)既有聯(lián)鎖設(shè)備和既有區(qū)間結(jié)合電路的調(diào)試試驗(yàn)。

分步換裝試驗(yàn)是本改進(jìn)開通方案技術(shù)的重點(diǎn)，經(jīng)過分步換裝試驗(yàn)，可以檢查新設(shè)設(shè)備的配置和新舊設(shè)備結(jié)合處的配線是否正確，可以提前將一些電路故障進(jìn)行排除，為最后一次倒替順利開通打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。而且通過分步申請施工“天窗”點(diǎn)，可以減少一次倒替開通停用既有信、聯(lián)、閉的時(shí)間，減少了對運(yùn)輸?shù)母蓴_，同時(shí)可節(jié)約一次倒替開通需投入的大量熟練技術(shù)工人，從而可取得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.3 一次倒替開通施工

一次倒替開通是信號站改的最后一道工序。根據(jù)施工封鎖電報(bào)，停點(diǎn)命令下達(dá)后，各小組作業(yè)人員根據(jù)開通組織方案安排，分別將室外新設(shè)的軌道電路設(shè)備連至鋼軌;將利舊轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號機(jī)至變壓器箱 (或終端電纜盒)的配線拆除，連至新設(shè)變壓器箱 (或終端電纜盒);室內(nèi)將新聯(lián)鎖設(shè)備和既有區(qū)間結(jié)合電路的配線連上，然后進(jìn)行室內(nèi)外設(shè)備的綜合聯(lián)調(diào)及聯(lián)鎖試驗(yàn)。開通流程如圖2所示。

圖2 一次倒替開通流程圖

1．一次倒替開通大封鎖點(diǎn)前，根據(jù)對行車影響情況，分時(shí)間段停用站內(nèi)側(cè)線設(shè)備和專用線設(shè)備(不影響正線行車)，對新設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試、試驗(yàn)，減少停用全站信、聯(lián)、閉時(shí)間，將對行車的干擾減少到最低程度。

2．一次倒替開通與分步換裝試驗(yàn)的施工、試驗(yàn)方法一樣，只是減少了一個(gè)恢復(fù)既有設(shè)備安裝試驗(yàn)的工序，新設(shè)備經(jīng)安裝、調(diào)試、聯(lián)鎖試驗(yàn)合格就可以投入運(yùn)營了。

3 效益分析

本改進(jìn)開通方案經(jīng)過分步換裝試驗(yàn)，在一次倒替開通過程中，不會(huì)出現(xiàn)聯(lián)鎖電路故障，能確保新設(shè)備都能按時(shí)投入開通運(yùn)營，可以樹立很好的施工單位形象，取得較好的社會(huì)效益，同時(shí)減少了一次倒替開通過程中大量的熟練技術(shù)工人數(shù)量，從而有效的節(jié)省了工程成本。

4 應(yīng)用實(shí)例

2010年由中鐵五局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司承建的蘭新鐵路嘉峪關(guān)至紅柳河段14個(gè)車站的信號改造工程中應(yīng)用上述方案，每個(gè)站都能按時(shí)開通運(yùn)營，證明此改進(jìn)方案可行，值得在以后同樣制式的站改中推廣。

［1］ 鐵路信號設(shè)計(jì)規(guī)范.TB 10007－2006.

［2］ 鐵路信號施工規(guī)范.TB 10206－1999.

［3］ 鐵路信號維護(hù)規(guī)則.鐵運(yùn)【2008】142號.

［4］ 繼電式電氣集中聯(lián)鎖技術(shù)條件.TB 1774－86.

［5］ 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件.TB/T 3027－2002.